Устройство передачи дискретных сигналов

 

Изобретение относится к импульсной технике и .может бь»ть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Введение дополнительного транзистора 13 и резистора 14 обеспечивает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как разряд конденсатора 6 осуществляется не через первый резистор 3, а через насыщенный дополнительный транзистор 13, что позволяет повысить быстродействие устройства. 2 ил.

(19) . (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s Н 03 К 19/082 гОС дАРСтВЕННый KOMNTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1311015 (21) 47771.48/21 (22) 02.01.90 (46) 30,01.92. Бюл. М 4 (71) Научно-исследовательский институт электротехники (72) Л.Г. Галактионов. О.П. Зеленцов, В.Г; .Теодорович и А.П. Кисельков (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1311015, кл. Н 03 К 19/08, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТ-

НЫХ СИГНАЛОВ!

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительной технике и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. М 1311015..

Известно устройство передачи дискретных сигналов, выполненное в виде и-р-итранзистора, эмиттер которого соединен с выходом устройства, а база подключена к, первому выводу первого резистора, р-и-ртранзистора, база и эмиттер которого соответственно через второй и третий резисторы соединены с шиной питания,:

ТТЛ-элемент, первый вход которого.соединен с входом устройства, а выход подключен к первому выводу четвертого резистора, причем в качестве ТТЛ-элемента использован элемент И вЂ” НЕ, первый вход которого соединен с вторым выводом первого резистора, второй вход. — с коллектором и-р-итранзистора, база которого через конденсатор соединена с общей шиной, второй вывод четвертого резистора соеди1 (57) Изобретение относится к импульсной технике и,может быть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Введение дополнительного транзистора 13 и резистора 14 обеспечивает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как разряд конденсатора 6 осуществляется не через первый резистор 3, а через насыщенный дополнительный транзистор 13, что позволяет повысить быстродействие устройства.

2 ил, нен с базой р-и-р-транзистора. коллектор которого подключен к выходу устройства.

Для обеспечения передачи дискретных сигналов в таком устройстве уровень "0", поданный на его вход, инвертируется ТТЛэлементом и на его выходе присутствует высокий уровень "1 ", запирающий р-и-р-транзистор благодаря второму и четвертому резисторам. В это время заперт также и-р-и-транзистор; так как на его базе присутствует низкий уровень потенциала, поэтому на выходе устройства, т.е; на нагрузке, — низкий уровень потенциала. В этом случае при коротком замыкании выхода на общую шину нет опасности пробоя р-и-р-транзистора. Если нэ вход устройства подан уровень "1", то положительный перепад сигнала на входе устройства достигает базы и-р-и-транзистора с определенной задержкой, поскольку на входе fl-p-и-транзистора имеется интегрирующая цепочка нэ первом резисторе и конденсаторе, За это время ТТЛ-элемент успевает сработать, В результате на выходе ТТЛ-элемен t 709513

10 срабатывания цепи обратной связи (п-.р-п- 15

40 та получается низкий уровень потенциала, поэтому р-и-р-транзистор открывается и на выходе устройства получается высокий уро вень потенциала, который поддерживает запертое состояние и-р-и-транзистора. В этом состоянии происходит короткое замыкание выхода устройства на общую шину, и-р-и-транзистор открывается и на втором входе ТТЛ-элемейта окажется низкий потенциал, поэтому TTJl-элемент переключится, на его выходе потенциал повысится и р-и-р-транзистор закроется. Тем самым предотвращается пробой р-и-р-транзистора от тока короткого замыкания. За время транзистор, ТТЛ-элемент на втором и четвертом резисторах) р-и-р-транзистор открйт и через него протекает ток короткого замыкания. За это время, чтобй р-и-р-транзистор не пробивался, на его эмиттерной (или коллекторной) цепи ставится ограничивающий резистор. При устранении коротко го замыкания A-p-ll-транзистор запирается, происходит обратное переключение ТТЛэлемента и опять открывается р-и-р-транзистор.

Недостатком устройства является малое быстродействие передачи отрицатель-. ного перепада дискретного сигнала, обусловленное разрядом конденсатора через первый резистор.

На фиг. 1(а и б) приведена эпюра напряжения отрицательного перепада АВ на входе устройства и полученный А1С отрицательный перепад на выходе устройства, Это явление объясняется тем, что в момент А конденсатор заряжен до высокого потенциала и при поступлении в момент В низкого потенциала начинается разряд конденсатора через первый резистор, который передается через и-р-и-транзистор на выход устройства (А1С на фиг. 1б).Это снижает быстродействие- передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, а следовательно, быстродействие устройства р целом, Целью изобретения является повыше.ние быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что в ст ойство у р

- передачи дискретных сигналов введены дополнительный и-р-и-транзистор и пятый резистор, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента, а другой — к базе дополнительного- п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор — с базой п-р-п-транзистора.

Такое техническое решение обеспечи. вает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как раФ20

30, ряд конденсатора осуществляется не через первый резистор как в известном, а через насыщенный дополнительный и-р-и-транзистор (А1С, фиг, 1б).

На фиг. 2 изображена функциональная схема устройства передачи:дискретного сигнала.

Устройство содержит и-р-и-транзистор

1, эмиттер которого соединен с выходом 2 устройства,.а база через первый резистор 3 подключена к входу 4 устройства и первому . входу ТТЛ-элемента 5 И-НЕ, второй вход которого соединен с коллектором и-р-итранзистора 1, база которого через конденcamp 6 соединена с общей шиной 7, база и .эмиттер р-п-р-транзистора 8 соответственно через второй и третий резисторы 9 и 10 соединены с шиной 11 питания, коллектор подключен к выходу 2 устройства; а база через четвертый резистор 12 соединена с выходом ТТЛ-элемента 5, дополнительный и-р-п-транзистор 13 и пятый резистор 14, один вывод которого подключен к выходу

ТТЛ-элемента 5, а другой — к базе дополнительного и-р-и-транзистора 13, эмиттер которого срединен с общей шиной 7, а коллектор — с базой и-р-и-транзистора 1.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, на вход 4 подан уровень "1".

Поскольку на входе и-р-и-транзистора 1 имеется интегрирующая цепочка на резисторе 3 и конденсаторе 6, то положительный перепад сигнала на входе 4 устройства достигает базы и-р-и-транзистора 1 с определенной задержкой. За зто время

ТТЛ-элемент 5 успевает сработать. В результате на выходе ТТЛ-элемента 5 получается низкий уровень потенциалла (Uo О), Поэтому р-и-р-транзистор 8 открывается.

На выходе 2 устройства получается высокий уровень потенциала (U +5В), который под1 держивает запертое состояние и-р-и-транзистора 1. Если в этом состоянии произойдет короткое замыкание выхода 2 устройства на общую шину 7, и-р -и-транзистор 1 откроется и на втором входе ТТЛ-элемента 5 окажется низкий потенциал.

Следовательно, ТТЛ-элемент 5 переключится, на его выходе потенциал повысится и р-и-р-транзистор 8 закроется. Тем самым предотвращается пробой р-и-р-транзистора 8 от тока короткого замыкания. За время срабатывания цепи обратной связи (n-р-и— транзистор 1, ТТЛ-элемент 5 на резисторах

9 и 12) р-и-р-транзистор 8 открыт и через него протекает ток короткого замыкания. За это время, чтобы р-и-р-транзистор 8 не про- бивался, в его эмиттерной (или коллектор:1709513

О дх

Диг.1 ной) цепи установлен ограничивающий резистор 10.

При устранении короткого замыкания и-р-и-транзистор 1 запирается, происходит обратное переключение ТТЛ-элемента 5 и 5

- orÿTü открывается р-и-р-транзистор 8;

Затем на вход 4 устройства подан.уровень "0" (U 0). Поскольку ТТЛ-элемент 5 инвертирует логический сигнал, то на его выходе присутствует высокий уровень, поэ.- 10 . тому р-и-р-транзистор 8 заперт, а дополнительный и-р-и-транзистор 13 открыт до насыщения, через который разряжается до низкого уровня потенциала конденсатор 6, будучи заряженный до высокого уровня по- 15 тенциала входным сигналом "1". После разряда конденсатора 6 на базе и-р-и-транзистора 1 присутствует низкий . уровень потенциала, поэтому он заперт.

Следовательно, на выходе 2 устройства, т.е.. 20 на нагрузке, — низкий уровень потенциала.

В этом случае при коротком замыкании выхода 2 устройства на общую шину 7, т.е. короткого замыкания между сигнальной и экранной жилами нагрузочного кабеля или 25 витой пары, нет опасности пробоя р-и-ртранзистора 8. Таким образом, при отрицательном перепаде сигнала разряд конденсатора 6 осу-. ществляется на через первый резистор 3 как 30 в известном, а через насыщенный дополнительный и-р-и-транзистор 13, что обеспечивает быстродействие передачи отрицательного перепада сигнала, что позволяет повысить быстродействие устройства.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства передачи дискретных сигналов по сравнению с базовым заключается в том, что введение в схему дополнительного и-р-и-транзистора и резистора повышают быстродействие передачи отрицательных фронтов дискретного сигнала, а этим соответственно быстродействие всего устройства.

Использование изобретения позволит создать быстродействующие устройства цифровой автоматики и вычислительной техники и тем самым расширить функциональные возможности их, а.введенные в схему устройства элементы легко реализуется в микроэлектронном исполнении, Формула изобретения

Устройство передачи дискретных сигналовпоавт.св, 1Ф1311015, о тл и чаю,щеес я тем, что, с целью повышения быстродействия, 8 него введены дополнительный и-ри-транзистор и пятый резистор, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента, а другой — к базе дополнительного и-р-итранзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор — с базой и-р-итранзистора.

1709513

Составитель А.Цехановский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор H.Ãîðâàò

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 436 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5